Модели многокомпонентных смесе

В настоящее время отсутствует общепринятая модель массообмена, описывающая достаточно полно явления массопередачи при разделении многокомпонентных смесей. Можно указать два направления расчета коэффициентов массопередачи и эффективностей тарелок в многокомпонентной ректификации [c.84]

Статическая математическая модель НМК не позволяет анализировать работу в динамическом режиме, определять оптимальные условия пуска, исследовать процесс разделения в режиме вынужденных колебаний и т. п. В работе [90] рассмотрен метод расчета процесса газоразделения, позволяющий исследовать разделение многокомпонентных смесей при всех известных организациях потоков как в стационарном, так и в нестационарном ( ежимах. Основой метода является то, что концентрации (I, t) каждого компонента смеси удовлетворяют системе уравнений вида [c.374]

Необходимость использования приближенных моделей очевидна при расчете многоступенчатых процессов разделения многокомпонентных смесей (ректификация, абсорбция, экстракция и т. п.). Экспериментально показано 1112], что около 80% общих затрат связано с расчетом термодинамических свойств, так как необходимо многократно рассчитывать равновесие фаз на каждой из ступеней. Поэтому нужно максимально уменьшить число обращений к расчету свойств в процессе последовательных приближений. Это можно сделать следующим образом. [c.429]

Снижение потерь за счет необратимости процесса ректификации является традиционной задачей исследования. Речь идет именно о снижении, поскольку при разделении многокомпонентных смесей реализация идеального процесса,практически невозможна. Наличие достоверных моделей расчета колонн и теплообменной аппаратуры делает возможным определение оптимальных условий работы установок в настоящее время с достаточной точностью. На современном этапе исследований ставится вопрос о рациональном распределении энергии потоков внутри схемы и снижении непроизводительных расходов тепла. Решение этой задачи становится возможным в результате применения системного анализа к исследованию химических производств. [c.488]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

Модель 3. Эта модель, наиболее широко используемая в практике проектных расчетов, основана на концепции теоретической ступени разделения. Многочисленные модификации этой модели не имеют принципиальных отличий. Основное допущение, используемое в этой модели, состоит в том, что пар, уходящий со ступени разделения, находится в равновесии с жидкостью, покидающей эту ступень. Таким образом, исключается необходимость в рассмотрении процесса массопередачи в многокомпонентных смесях, что, в свою очередь, существенно упрощает решение системы уравнений математического описания. [c.314]

Модель тарельчатой колонны ректификации многокомпонентных смесей [c.383]

При разделении многокомпонентных смесей, поскольку массо-перенос характеризуется матрицей коэффициентов массопередачи, время пребывания отдельных компонентов будет различаться, выражаясь в обшем случае матрицей. Используя известные соотношения между коэффициентами массопередачи по фазам и локальными эффективностями [40], для расчета матриц эффективности различных гидродинамических моделей движения жидкости можно воспользоваться табл. 1У-2. [c.92]

Модель Вильсона требует для описания состояния равновесия многокомпонентных смесей (МКС) только задания экспериментальных данных по бинарным парам, входящим в данную МКС, и физико-химических свойств чистых компонентов. [c.44]

Рассмотрим газовую смесь в рамках модели совершенного газа. Уравнение состояния многокомпонентной смеси примет вид [c.75]

Математическое моделирование процесса каталитического риформинга имеет особенности, связанные не только с предметом модели — реакциями превращения углеводородов, но и с методическим подходом к построению математической модели превращения, сложной -многокомпонентной смеси, каким является сырье для любого варианта риформинга нефтяных фракций. [c.190]

Кинетическая модель в ее строгом определении должна представлять собою систему дифференциальных уравнений, включая численное значение их констант, описывающую скорости каждой из составляющих процесс химических реакций и позволяющую рассчитать состояние реагирующей системы в любой момент времени или координаты реактора при наличии заданных начальных условий реакции. Однако. для превращения многокомпонентных смесей сложного состава, каков каталитический риформинг, выполнение этих условий практически нереально. Обусловливающие это трудности относятся прежде всего к решению обратной задачи построения модели. [c.190]

Расчет динамических режимов процессов разделения многокомпонентных смесей значительно более сложен и трудоемок, чем процессов разделения бинарных смесей. Последнее объясняется тем, что добавление одного компонента вызывает увеличение числа дифференциальных уравнений модели на 2 пт- -1), где п — число тарелок колонны, т —число секций, на которые разделена тарелка. В связи с этим математические модели динамических режимов, используемые в настоящее время, обычно значительно упрощены по сравнению с моделями бинарной ректификации. [c.45]

В предыдущих главах приведен ряд математических моделей динамических режимов процесса ректификации бинарной и многокомпонентной смесей. Там же приведены передаточные фунК" ции ректификационных колонн, позволяющие рассчитать частотные характеристики объекта в окрестности любого интересующего нас режима. [c.118]

Рассмотрим алгоритм моделирования динамических режимов процессов разделения многокомпонентных смесей, используя в качестве примера модель D1N За. [c.121]

Допустим, что объем жидкости и двумерный газ на ее поверхности эквивалентны по составу и являются однородными многокомпонентными смесями из N низкомолекулярных компонентов и полимеров. Тогда модель адгезии эквивалентна модели изобары реального двумерного многокомпонентного газа, который существует на поверхности раствора и подчиняется уравнению состояния неидеального газа. [c.11]

Уравнение (7.12) выведено для смеси идеальных газов, т. е. газового раствора, компоненты которого взаимодействуют между собой только в форме упругих молекулярных соударений. Однако можно предположить существование конденсированных систем, обладающих подобным характером взаимодействия между компонентами. Мы получим тогда максимально упрощенную модель многокомпонентных систем, получившую название идеального (простейшего, совершенного) раствора. [c.182]

Построение математических моделей установок, разделяющих многокомпонентные смеси, наталкивается на ряд серьезных трудностей, связанных с недостаточной разработкой вопросов теории массопереноса в многокомпонентных многофазных системах. Поэтому рассмотрим только три достаточно широко распространенные модели контактных устройств с переливом. [c.42]

Модель 10 применяется при расчете сложньа тарельчатых ректификационных колонн, предназначенных дпя разделения как идеальных, так и неидеалькых многокомпонентных смесей. Она также может быть использована для моделирования динамических режимов ректификационных колонн. Дпя этой модели принимаотся следупщие допущения [c.79]

Таким образом, расчет с использованием линеаризованной модели кинетических соотношений основан на выполнении матричных операций для приведения многокомпонентной смеси к псевдокомпонентам, для которых справедливы бинарные соотношения диффузии. При этом сохраняются все особенности многокомпонентной диффузии, так как элементы матрицы А являются функцией состава, а следовательно, и коэффициенты диффузии псевдокомпонентов также зависят от состава. С вычислительной точки зрения необходимо выполнять операции по нахождению собственных чисел и функций от матрицы для каждой тарелки и на каждой итерации, что является весьма времяемкой операцией. [c.348]

Физико-химические свойства многокомпонентных смесей, зависящие от температуры, давления, состава, и параметры бинарного взаимодействия компонентов обладают той характерной особенностью, что их количество при небольшом увеличении числа чистых компонентов быстро возрастает до больших объемов. Вследствие этого для хранения таких данных необходимо выбирать формы, позволяющие получить характеристики произвольной многокомпонентной смеси из составляющих для смесей возможно меньшей размерности, обладающей большей степенью общйости. Исходя из этого принято нецелесообразным хранить физико-химические свойства многокомпонентных смесей, а рассчитывать их с достаточной степенью точности но известным методикам на основе свойств чистых компонентов. Что касается параметров равновесия в бинарных системах, то для каждой пары компонентов хранятся только коэффициенты (два или три в зависимости от модели описания неидеальности жидкой фазы). Тем неменее разнообразие моделей описания фазового равновесия и их полуэмпирический характер часто не позволяют остановиться на какой-либо одной модели, вследствие чего наряду с коэффициентами предусмотрено хранение и экспериментальных табличных данных по фазовому равновесию в бинарных смесях в специальной базе на внешнем носителе типа магнитной ленты. [c.406]

Система включает следующие подсистемы и пакеты программ (рис. 7.37) пакет проблемно-ориентированных прикладных программ — математических моделей типовых процессов низкотемпературного газоразделения и энергетических подсистем подсистему расчета волюметрических, термодинамических, транспортных свойств и эксергии многокомпонентных смесей легких углеводородов и неуглеводородных газов на основе уравнения состояния Бенедикта—Вебба—Рубина программы пользователя — математическую модель исследуемой ЭТС, включающую модели тех-но.яогических и энергетических подсистем и использующую модули всех остальных подсистем и пакетов методо-ориентирован-ную интерактивную подсистему оптимизации, базирующуюся на методах нелинейного программирования программы методов вычислительной математики, используемых при построении моделей сервисное математическое обеспечение. [c.418]

Для построения математической модели процесса катал1ггического риформинга требу гтся решение обратной задачи химической кинетики. Дпя многокомпонентных смесей с.тожного состава (при числе кол понентов 9-10) получить однозначное и статистически достоверное решение практически невозможно из-за слишком большого числа 1ребуемых экспериментов. Для построения модели из литературных источников были обобщены данные о кинетических параметрах реакций у леводородов и теоретических (ависимостях от условий процесса. После построения математической модели по литературным данным была проанализирована работа реального процесса на установке Л-35-11/1000. Практические данные позволили уточнить уже полученную модель. [c.226]

Математическая модель аппаратов 5, 7, 8 состоит из уравнений (IV,.57) и уравнений материального баланса ..выведенных учетом специфики ректификации производства стирола. Эта специфика заключается в том, что при разделении многокомпонентной смеси один или несколько компонентов при изменении варьируемых переменных в рабочем диапазоне полностью уходят в дистиллят или куб колонны. Так, при разделении смеси, состоящей из пяти компонентов, в аппарате 5 тяжелый остаток, стирол и нарафини-стые соединения полностью уходят в куб аппарата. С учетом этого уравнения материального баланса но аппарату 5 имеют вид [c.167]

В процессе адгезии играют роль поверхностные (двумерные) силы, так как в процессе участвует только тонкий приповерхностный слой жидкости. В предложенной нами модели поверхность адгезива (раствор) рассмотрена как двумерный газ полимерных молекул, а процесс адгезии - как изобарное изотермическое расширение поверхностного слоя адгезива в поле вандервальсовых и химических сил субстрата. Допустим, что объем жидкости и двумерный газ на ее поверхности эквивалентны по составу и являются однородными многокомпонентными смесями из N низкомолекулярных компонентов и полимеров. Тогда модель адгезии эквивалентна модели изобары реального двумерного многокомпонентного газа, который существует на поверхности раствора. [c.111]

Книга Многокомпонентная ректификация является первой монографией, в которой систематичесжи изложены методики численного решения задач разделения многокомпонентных смесей. Появление в последнее десятилетие быстродействующ их электронно-вычислительных цифровых машин изменило подход к расчету ректификации вместо применения упрощенных моделей процесса, допускающих аналитическое решение, исследователи получили возможность находить решение методом постепенного приближения. [c.12]

Мы уже говорили [24] о трудностях изучения динамических свойств ректификационных установок для разделения бинарных смесей при использовании математических моделей иотаре-лочного расчета. В еще большей степени все сказанное относится к процессу ректификации многокомпонентных смесей. Увеличение числа компонентов затрудняет расчет переходных процессов даже на самых быстродействующих вычислительных машинах вследствие быстрого роста необходимого машинного времени. [c.48]

Расчет многокомаонентной ректификации на электронных вычислительных машинах. Как указывалось, расчет ректификации многокомпонентных смесей наиболее точными методами значительно облегчается при использовании ЭВМ, все шире применяемых для расчета, анализа и оптимизации процессов разделения. Использование машин позволяет достигнуть большой скорости вычислений при высокой их точности. Для расчетов применяют как цифровые, так и аналоговые вычислительные машины. Последние более просты и обычно работают как электрическая модель, в которой изменению того или иного параметра ректификации соответствует изменение напряжения тока. Машинный расчет складывается из подготовки исходных данных и составления системы уравнений, необходимых для расчета (эта часть задачи обычно выполняется химиками-технологами) и перевода намеченной схемы расчета на язык машины, т. е. собственно программирования. Методы расчета много компонентной ректификации на вычислительных машинах рассмотрены в специальной литературе . [c.511]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология